광(optic) 케이블-싱글모드와 멀티 모드

[질주(상진)]

광케이블 장/단점입니다.

많이 참고 하시기 바랍니다.

장    점

1. 저손실, 광대역성입니다.
저손실이므로 원거리 통신가능하게하고 그러므로 리피터수가 감소합니다.
광대역성을 가지므로써 전송 채널수가 증가합니다.
감쇠정도를 비교하면 파이버의 경우 주파수대역에 따라보면 0.2dB/km(1.55um), 0.35dB/km(1.35um)입니다.

동축케이블같은경우 22.6dB/km입니다.
대역폭을 비교하면 광 파이버의 가용 대역폭은 약 30THz이고, 동축케이블은 500MHz ,Twisted pair 는 2MHz입니다.

2. 소형이라 경량입니다.

직경을 비교하면 광파이버의 코아직경은 10um (싱글모드), 50um(멀티모드) 이고 크래딩직경이 125um이며 코팅직경은 250-500um .

이렇게해서 가장 큰직경을 가질경우 675um의 직경을가집니다.

케이블 600심 외경 : 약 42mm

동축케이블의 외경: 28.4mm

무게를 비교하면

광파이버 : 6kg/km

동축케이블 1110kg/km

3. 전자파장해(EMI)에 무관합니다.

빛의 신호이므로 전자파가 발생되지 않습니다.

4. 전기적 으로 보호되어있습니다.

빛의 신호를 주고받기때문에 주위의 전자파에대해 영항을 받지 않습니다.

5. 신호들의 간섭이 일어나지 않습니다.

6. 긴수명을 가지고있습니다.

"광파이버: 20-50년 기존케이블(12-15년)"

7. 부식에 강하고, 케이블에 비해 온도의 영항을 적게 받습니다.

그리고 케이블은 공동접지가 필요하지만 광파이버에선 공동접지가 필요없습니다.

단   점

1. 유지,보수비가 많이 듭니다.

시간도 많이 들고 보수하기위한 장비역시 고가라 국내에서도 그렇게 많이 보유하고 있지 않습니다.

예를 들면 보통케이블은 중간이 짤려졌다면 그부분을 찾기가 쉽습니다.

그리고 그 부분을 그냥 이어주기만 하면 됩니다.

하지만 광파이버가 중간에 짤렸다면 그부분을 찾기 위해서 고가의 장비로 그부분을 찾아야하고 그것을 또 연결할려면 또 광접속기 장비를 이용해 그걸 연결해야합니다.

2. 광신호변조하기위한장비가 필요합니다.

기존케이블도 복조와 변조를 하지만 광케이블 같은 경우 케이블과 비교가 안될정도로 복잡한 변조과정을 거치므로 장비가 커지는 경향이 있습니다.

이상 광케이블의 장점과 단점이였습니다.

내용출처 : [직접 서술] 블로그 집필 - 광접속 세상~ 파이버월드!!!

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싱글모드 광섬유란, 광선을 단일 전송하기 위해 설계된 광섬유로서 장거리 신호전송에 사용된다. 단거리용으로는 멀티모드 광섬유가 사용된다. 싱글모드 광섬유는 멀티모드 광섬유에 비해 훨씬 크기가 작은 코아가 사용된다.

멀티모드 광섬유란 하나의 코아 내에 약간씩 다른 반사각을 가진 다수의 광선을 동시에 운반할 수 있도록 설계된 광케이블을 말한다. 멀티모드 전송은 비교적 짧은 거리에서 사용되는데, 그 이유는 멀티모드를 장거리에서 사용하면 빛이 분산되는 경향이 있기 때문이다. 장거리 전송용으로는 싱글모드 광섬유가 사용된다. 멀티모드 광섬유는 싱글모드보다 더 큰 코아가 사용된다.

- 싱글 모드와 멀티 모드를 정합시키기 위해서 멀티 모드의 tx에 attenuator를 끼워서 정합시킨다.

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통신에 빛을 이용한 역사

광을 통신에 응용하는 것은 전기통신의 개발 초기인 1880년에 Graham Bell이 태양 빛을 이용한 광전화기(photophone)를 개발하는 등 활발하게 이루어졌으며, 레이저의 개발 이후로 광통신에 관한 연구는 본격적으로 이루어지게 되었다. 레이저를 이용한 초창기의 광통신계는 송·수신기간에 임의의 직선경로를 설정하여 대기 중으로 광을 발사하는 비유도형(non waveguided) 광통신계였다.

Bell, Alexander Graham

비유도형 광통신은 맑은 날씨에 광의 전파가 용이하며, 송수신기간에 직선경로가 설정되어야 가능하였다. 특히, 레이저를 대기 중에 발사함으로써 인체에 많은 영향을 미치게 되어 실험적인 단계에 머물렀다. 따라서, 광통신을 구현하는 데 있어서 광을 유도할 수 있는 전송로의 개발이 시급한 과제로 등장하게 되었다.

광 전송로는 렌즈나 거울을 이용한 광 렌즈 가이드(optical lens guide) 방식과 광섬유로 대표되는 유도체 도파로(waveguide)를 사용한 방식이 집중적으로 연구되었다. 파이프 등의 폐 공간에 렌즈나 거울을 설치하여 광을 전송하는 광 렌즈 가이드방식은 렌즈 혹은 거울의 위치나 각도의 안정제어가 매우 어려워 실용화되질 못하였다. 유리를 이용한 광의 전송은 1951년에 처음으로 이루어졌지만, 광의 전송손실이 1,000[㏈/㎞]로 통신용으로는 적합하지 못하였다. 1966년에 IEEE에서 발표된 논문에 의해서 통신용의 광섬유에 관한 본격적인 연구가 시작되었다.

최초로 공간 전송에 의한 광통신의 연구 개발이 진행되어 1970년에 NTT에 실험회선이 설치되어 수년간에 걸쳐 전송 실험을 행하였다. 그 결과 우천시 0.5[㎞] 정도의 전송거리로 제약되는 것이 밝혀졌다. 다음에 광렌즈 유도(optical lens guide) 방식이 연구되었다. 이 방식에서는 지면 또는 지중의 트랩(trap), 파이프(pipe)에 100[m] 간격으로 렌즈를 설치하여 50[㎞] 정도의 전송이 가능하였다.

그러나 렌즈의 위치, 각도를 온도 변화 등에 대하여 정확하게 제어하기가 곤란하여 실용화하지는 못했다. 당시 광섬유에는 이미 카메라 등에 사용되고 있었으나 전송 손실이 1000[㏈/㎞]이상이고 광통신에 사용하기에는 요원하였다.

광통신의 변천

 출처- 네이버